一种用于超声换能器前端电学屏蔽的制造方法及超声探头

技术领域

本发明涉及超声换能器领域，特别涉及一种用于超声换能器前端电学屏蔽的制造方法及超声探头。

背景技术

超声换能器是利用压电材料的压电效应实现电能、声能转换，是在超声检测过程中发射和接收超声波的重要装置，高频电能激励换能器中的压电材料产生机械振动发射超声波，接收超声波的机械振动又可以通过换能器转换为电脉冲,也就是说换能器能将电能转换成声能，又能够将声能转换成电能，超声换能器的性能直接影响超声波的特性，进而影响超声波的检测性能。

目前常见的超声换能器，包括声透镜层、匹配层、压电晶片、背衬块，换能器四周包裹一层铜箔或铝箔构成换能器主体的电磁屏蔽结构，然而在超声检测过程中，为了更容易、更清晰的获取检测结果，一般设备工作都会在相对较高的增益下进行，外界干扰会通过换能器传入设备主机，最终体现在检测结果中，严重影响工作人员的使用体验，更甚者直接导致设备无法正常工作，简单的铜箔或铜箔构成的电磁屏障无法满足更加复杂的使用环境，存在一定的局限性；

同时现有的超声换能器探头，在使用时因外壁较为光滑，且使用过程中自身会产生一定的震动，导致使用者容易产生手滑或舒适性较低的问题出现，因此，现有文件申请号为202221559952.3、名称为手持稳定的超声换能器探头，在此专利中通过金属套环、塑料手柄等结构的设置，减少了使用者手部的震感感受，但此专利中，不能够根据使用者抓握所需要的空间对使用的空间进行调整，降低了使用者手部使用变化的灵活性，同时也降低了一定的舒适性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于超声换能器前端电学屏蔽的制造方法及超声探头，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超声探头，包括超声探头主体和探头端头，所述探头端头设置于超声探头主体的底端，所述超声探头主体的外壁设置有两个稳定机构和安装机构；

所述稳定机构包括两个稳定块、两个软垫、支撑板和移动组件，两个所述软垫分别固定设置于两个稳定块相对的端面，所述支撑板设置于两个稳定块的一侧，所述支撑板的外壁设置有连接机构，所述移动组件设置于两个稳定块和支撑板之间

优选的，所述安装机构包括安装块、转动组件、多个挤压板、多个挤压垫和多个伸缩组件，所述转动组件设置于安装块的外壁，多个所述挤压垫分别固定设置于多个挤压板的外壁，多个所述伸缩组件分别设置于多个挤压板和安装块之间。

优选的，所述伸缩组件包括调节块和第二弹性件，所述第二弹性件固定设置于调节块的内腔，所述调节块固定设置于挤压板和安装块之间。

优选的，所述转动组件包括活动块和多个活动珠，所述活动块转动套设于安装块的外壁，多个所述活动珠则等间隔转动设置于活动块和安装块之间。

优选的，所述移动组件包括两个移动块、双向螺杆和移动槽，所述移动槽开设于支撑板的一侧，所述双向螺杆转动设置于移动槽的内腔，两个所述移动块则对称套设于双向螺杆的外壁。

优选的，所述连接机构包括连接板、连接槽、连接块和限位组件，所述连接板固定设置于活动块的外壁，所述连接槽开设于连接板的一侧，所述连接块固定设置于支撑板的另一侧，所述限位组件设置于连接块和连接槽之间。

优选的，所述限位组件包括两个限位块和两个弹性组件，两个所述限位块对称设置于连接块的外壁，两个所述弹性组件分别设置于两个限位块相对的端部。

优选的，所述弹性组件包括伸缩槽和第一弹性件，所述伸缩槽开设于连接块的外壁，所述第一弹性件固定设置于伸缩槽的内腔，所述第一弹性件的一端与限位块的端部固定设置。

优选的，所述探头端头包括透镜层、过渡层、匹配层、压电晶片和背衬块，所述透镜层和过渡层之间设置有屏蔽层。

本发明还提供一种用于超声换能器前端电学屏蔽的制造方法，所述屏蔽层的制造方法包括以下步骤：

步骤一，制作过渡层，先在匹配层表面制作一层过渡层；

步骤二，制作屏蔽层，在过渡层的表面通过磁控溅射一层金属膜，厚度在一微米以内；

步骤三，制作透镜层，用硅橡胶在屏蔽层的表面浇筑一层透镜层。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过在过渡层和透镜层之间添加屏蔽层的设置，使超声换能器的前端增加了一种电学屏蔽，这种电学屏蔽在不影响超声探头电声性能的基础上，有效的提高了超声换能器的抗干扰能力，使得超声换能器能够适用于更为复杂的电磁环境，有效的提高了超声换能器使用的范围，进而提高了超声换能器使用的多样性和实用性；

本发明通过稳定机构和安装机构相配合的设置方式，使超声探头主体在进行使用时，能够通过在其外壁设置安装机构和稳定机构，增加使用者使用时手部抓握的稳定性，同时能够根据使用者抓握的需求调整手部所抓握放置的空间，有效的提高了使用者抓握的舒适性，同时也加强了使用的灵活性；

本发明通过连接机构的设置，保证稳定机构个安装机构能够稳定连接使用的基础上，有效的提高了稳定机构和安装机构之间拆装的灵活性，进而也有效的提高了稳定机构和安装机构拆分收纳运输等的便捷性。

附图说明

图1为本发明透镜层剖视结构示意图。

图2为本发明超声探头主体结构示意图。

图3为本发明安装机构剖视结构示意图。

图4为本发明图3的A处放大结构示意图。

图5为本发明稳定机构剖视结构示意图。

图6为本发明连接槽剖视结构示意图。

图中：1、超声探头主体；2、稳定机构；201、稳定块；202、软垫；203、支撑板；204、移动块；205、双向螺杆；206、移动槽；3、连接机构；301、连接板；302、连接槽；303、连接块；304、限位块；305、伸缩槽；306、第一弹性件；4、安装机构；401、安装块；402、活动块；403、活动珠；404、挤压板；405、挤压垫；406、调节块；407、第二弹性件；11、透镜层；12、屏蔽层；13、过渡层；14、匹配层；15、压电晶片；16、背衬块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-6所示的一种超声探头，包括超声探头主体1和探头端头，探头端头设置于超声探头主体1的底端，超声探头主体1的外壁设置有两个稳定机构2和安装机构4；

稳定机构2包括两个稳定块201、两个软垫202、支撑板203和移动组件，两个软垫202分别固定设置于两个稳定块201相对的端面，支撑板203设置于两个稳定块201的一侧，支撑板203的外壁设置有连接机构3，移动组件设置于两个稳定块201和支撑板203之间，移动组件包括两个移动块204、双向螺杆205和移动槽206，移动槽206开设于支撑板203的一侧，双向螺杆205转动设置于移动槽206的内腔，两个移动块204则对称套设于双向螺杆205的外壁，两个稳定块201和两个软垫202相对的端部均成弧形，两个软垫202均为弹性结构，两个稳定块201的设置，便于使用时对超声探头主体1的外壁拿取使用时，能够将手指放置到稳定块201之间，从而能够避免超声探头主体1外壁过于光滑造成掉落等现象，为超声探头主体1的稳定使用提供了便捷性，使使用者的手指处于稳定块201之间后，能够受到稳定块201的阻挡，从而能够保证超声探头主体1使用的稳定效果，两个软垫202均为弹性橡胶或弹性硅胶，软垫202的设置，便于对使用者的手部进行安全保护，且稳定块201和软垫202相对端面弧形的设置，便于更好的符合使用者手指的弧度，有效的提高了使用的实用性，两个稳定块201分别和两个移动块204固定设置，两个移动块204和双向螺杆205均螺纹转动设置，通过转动双向螺杆205，可带动两个移动块204同时移动的同时间接带动两个稳定块201进行竖向移动，从而能够根据使用者手部的不同及手指所需空间的不同，进行稳定块201之间距离的调整，有效的提高了使用的便捷性，双向螺杆205的顶端贯穿支撑板203的顶端并延伸至上方，通过转动双向螺杆205可使其在移动槽206的内腔中进行转动，从而能够进行稳定块201质检室会用范围的调整；

安装机构4包括安装块401、转动组件、多个挤压板404、多个挤压垫405和多个伸缩组件，转动组件设置于安装块401的外壁，多个挤压垫405分别固定设置于多个挤压板404的外壁，多个伸缩组件分别设置于多个挤压板404和安装块401之间，伸缩组件包括调节块406和第二弹性件407，第二弹性件407固定设置于调节块406的内腔，调节块406固定设置于挤压板404和安装块401之间，转动组件包括活动块402和多个活动珠403，活动块402转动套设于安装块401的外壁，多个活动珠403则等间隔转动设置于活动块402和安装块401之间，安装块401套设于超声探头主体1的外壁，安装块401的中部为中空结构，安装块401使用时直接套设在超声探头主体1的外壁，有效的提高了安装块401使用的便捷性和灵活性，挤压板404呈弧形，便于与超声探头主体1的外壁相贴合，挤压垫405的外壁等间隔固定设置有多个橡胶凸起块，便于加强与超声探头主体1外壁之间的摩擦阻力，进而便于加强安装块401和超声探头主体1之间的稳定性，挤压垫405和调节块406均为弹性橡胶或弹性硅胶，具有较好的弹性性能，调节块406的外壁为波浪形，便于根据安装块401和超声探头主体1之间的距离自动进行伸缩使用，且第二弹性件407为弹簧，第二弹性件407的两端分别与挤压板404和安装块401固定设置，由此可便于加强挤压板404自动对超声探头主体1挤压的效率和灵活性，同时也便于提高挤压板404的挤压力度，进一步的加强了安装块401和超声探头主体1之间安装的稳固性，活动珠403转动设置于安装块401和活动块402之间，便于加强活动块402与安装块401之间转动的舒畅性，避免活动块402与安装块401之间产生过度的摩擦阻力影响两者的转动，同时也在一定程度上延长了安装块401和活动块402的使用寿命，降低了一定的使用成本，且活动块402转动的设置，便于带动连接板301进行转动，从而便于间接带动稳定块201进行转动，进而根据使用者的抓握使用需要，进行稳定块201位置的转动，以便于能够使使用者灵活性的进行抓握使用；

连接机构3包括连接板301、连接槽302、连接块303和限位组件，连接板301固定设置于活动块402的外壁，连接槽302开设于连接板301的一侧，连接块303固定设置于支撑板203的另一侧，限位组件设置于连接块303和连接槽302之间，限位组件包括两个限位块304和两个弹性组件，两个限位块304对称设置于连接块303的外壁，两个弹性组件分别设置于两个限位块304相对的端部，弹性组件包括伸缩槽305和第一弹性件306，伸缩槽305开设于连接块303的外壁，第一弹性件306固定设置于伸缩槽305的内腔，第一弹性件306的一端与限位块304的端部固定设置，连接板301与活动块402的外壁固定设置，便于随着活动块402的转动同步进行位置的移动，连接块303和连接槽302的内腔活动穿插设置，且通过限位块304与连接槽302内腔的穿插挤压，从而能够使连接块303稳定的穿插设置在连接槽302的内腔，连接槽302的内腔如图6所示开设有供限位块304卡接的空间，第一弹性件306也为弹簧，第一弹性件306的设置，便于连接块303与连接槽302内腔进行穿插设置，限位块304将在受到挤压时利用第一弹性件306的压缩性能，从而压缩至伸缩槽305内腔中，从而能够不影响连接块303沿着连接槽302内腔进行移动，而在两者连接后，即可通过转动连接块303，在转动的过程中，限位块304将利用第一弹性件306的弹性性能从而与连接槽302的内腔进行自动挤压卡接，从而便能够加强连接块303和连接槽302之间连接的稳固性，进而便于加强连接板301和支撑板203之间连接的稳定性，同时也便于提高支撑板203和连接板301之间拆装的灵活性；

综上所述，进行超声探头主体1的抓握使用时，可先将安装块401套设在超声探头主体1的外壁，套设的过程中，挤压板404和挤压垫405将会受到挤压从而利用调节块406和第二弹性件407的压缩性能进行位置的相对压缩，从而能够使安装块401顺利的套设在超声探头主体1的外壁，且在套设后，挤压板404和挤压垫405将会利用调节块406和第二弹性件407的弹性性能，对超声探头主体1的外壁产生挤压力，从而能够使安装块401稳定安装在超声探头主体1的外壁，接着使用者可将手指放置到稳定块201之间，且在放置时可根据使用所需的空间大小，对上下位置的稳定块201进行距离的调整，调整时，可转动双向螺杆205，通过双向螺杆205的转动可使两个移动块204同步在移动槽206内腔进行竖向移动，从而能够带动稳定块201进行距离的调整，调整后即可停止双向螺杆205的转动，进而稳定块201将保持调节后的位置，由此使用者可将手指伸至稳定块201之间更好的进行使用，而稳定块201在使用者手指使用的过程中将处于手指的上下位置，有效的对手指起到了阻挡的作用，避免手指轻易产生滑落的现象，有效的提高了使用者对超声探头主体1使用的稳定性，同时也提高了超声探头主体1使用的灵活性和实用性；

进而，在需要进行稳定机构2与安装机构4等的拆分时，可通过转动连接块303，使连接块303外壁上设置的限位块304，在转动挤压的作用力下，能够利用第一弹性件306的压缩性，使限位块304能够压缩至伸缩槽305的内腔，从而能够使连接块303从连接槽302的内腔中抽出，进而能够使稳定机构2与安装机构4之间进行拆分，由此，有效的提高了稳定机构2和安装机构4之间拆装的便捷性，同时也方便了两者之间的更换或运输等。

本发明还提供了一种用于超声换能器前端电学屏蔽的制造方法：

实施例1

探头端头包括透镜层11、过渡层13、匹配层14、压电晶片15和背衬块16，透镜层11和过渡层13之间设置有屏蔽层12，屏蔽层12的制造方法包括以下步骤：

步骤一，制作过渡层13，先在匹配层14表面制作一层过渡层13；

步骤二，制作屏蔽层12，在过渡层13的表面通过磁控溅射一层金属膜，厚度在一微米以内；

步骤三，制作透镜层11，用硅橡胶在屏蔽层12的表面浇筑一层透镜层11；

压电晶片15通过环氧粘连在匹配层14和背衬块16表面，过渡层13和透镜层11的形状均包括但不限于平面、凹面和凸面等。

实施例2

探头端头包括透镜层11、过渡层13、匹配层14、压电晶片15和背衬块16，透镜层11和过渡层13之间设置有屏蔽层12，屏蔽层12的制造方法包括以下步骤：

步骤一，制作过渡层13，先在匹配层14表面制作一层过渡层13；

步骤二，制作屏蔽层12，在过渡层13的表面粘贴一层金属薄膜，厚度在一微米以内；

步骤三，制作透镜层11，用硅橡胶在屏蔽层12的表面浇筑一层透镜层11；

压电晶片15通过环氧粘连在匹配层14和背衬块16表面，过渡层13和透镜层11的形状均包括但不限于平面、凹面和凸面等。

实施例3

探头端头包括透镜层11、过渡层13、匹配层14、压电晶片15和背衬块16，透镜层11和过渡层13之间设置有屏蔽层12，屏蔽层12的制造方法包括以下步骤：

步骤一，制作过渡层13，先在匹配层14表面制作一层过渡层13；

步骤二，制作屏蔽层12，在过渡层13的表面粘贴一层含金属镀层的高分子薄膜，厚度在一微米以内；

步骤三，制作透镜层11，用硅橡胶在屏蔽层12的表面浇筑一层透镜层11；

压电晶片15通过环氧粘连在匹配层14和背衬块16表面，过渡层13和透镜层11的形状均包括但不限于平面、凹面和凸面等；

通过屏蔽层12的设置，在不影响超声探头电声性能的基础上，有效的提高了超声换能器的抗干扰能力，使得超声换能器能够适用于更为复杂的电磁环境，有效的提高了超声换能器使用的多样性和实用性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。